19.3 Apache Tuscany

19.3 Apache Tuscany

随着SCA（服务组件架构）和SDO（服务数据对象）最终落户OASIS，国内对它们的关注也呈上升趋势。与以往SOA 开发部署方式相比，SCA 所提供的编程模型和装配模型大大减轻了这些工作的难度。加之有OASIS 标准组织和以IBM为代表的业界巨擘的保驾护航，SCA 和SDO 的前途不可限量。

Tuscany 是SCA 和SDO 的第一个参考实现，旨在提供基于SCA 和SDO 的SOA 基础设施。Tuscany 几乎是伴随规范成长起来的，这样做的目的是对规范进行验证并获得有益的反馈。Tuscany 当前版本实现了SCA 1.0 规范和SDO2.1 规范，它目前处于Apache 的孵化器中。鉴于SCA 成长性良好，以及Tuscany 的首个参考实现的地位，我们强烈建议研究和关注SOA的人们去了解它。

功能和特点

Tuscany 项目包含3 个子项目：SCA 项目、SDO 项目和DAS 项目。其中SCA 和SDO 分别对应于SCA 和SDO 规范，DAS 项目暂时没有相关的规范对应。以上3 个子项目的功能特点如下：

Tuscany SCA子项目

实现了SCA 1.0 规范，目前有Java 和C++
两个实现版本。以下为SCA-Java 的功能特点。

1.实现了SCA主要规范，包括：

SCA装配模型1.0
SCA 策略框架1.0
SCA Java公共标准和API 1.0
SCA Java组件实现1.0
SCA Spring组件实现1.0
SCA BPEL客户端和实现1.0
SCA Web服务绑定1.0
SCA EJB会话Bean绑定1.0

2.支持许多尚未在SCA规范中定义的特性：

支持DWR、RSS和ATOM Feed的SCA绑定
HTTP资源、JSON-RPC、PUB/SUB通
知和RMI
支持OS GI、XQuer y、B P E L及包括Groovy、Javascript、Python和Ruby在内的动态语言的SCA实现类型
支持SDO、JAXB、XmlBeans、Axis2的AXIOM、JSON、SAXON、DOM、SAX和StAX的数据绑定

3.支持多种部署方式：

单独运行
跨多JVM的分布式节点运行
内嵌于Jetty或Tomcat中运行
作为标准的Web应用运行
作为Geronimo中的一个模块运行（实验阶段）

Tuscany SDO子项目

实现了SDO 2.1 规范，目前只有Java 实现
版本。以下是其功能特点：

1.简化和统一SOA中异构数据的访问和代码；

2.为数据访问提供了静态和动态编程模型；

3.基于离线数据集，并能跟踪数据集中数据的变化；

4.提供了冲突的乐观锁检测机制。

Tuscany DAS子项目

实现了访问关系数据的SDO 接口，只有Java实现版本。以下是其功能特点：

1.将对数据源的查询转化成一个数据对象图；
2.将数据对象图的更新转化为对数据源的一系列的CUD操作；
3.基于Command模式；
4.支持MySQL；
5.静态数据对象；
6.用于静态图的动态根；
7.关系的“唯一性”属性；
8.定义结果集格式；
9.日志功能改进；
10.配置可通过编程完成；
11.用于空SDO图的帮助类；
12.COC（Convention over configuration）；
13.“ID”列是主键；
14.“xxx_ID”是“xxx”表的外键。

背景介绍

长期以来，SOA 被视为解决业务和IT 之间映射的灵丹妙药。在各大厂商、机构和媒体的包装下，SOA 被标榜为具有加速业务实现、快速应对业务变更，以及重用现有投资等种种好处。如今，从事企业开发的开发者如果没有听说过SOA，在开发者中他会被视为异类，在客户心目中，就有可能对他的水平打上大大的问号。毕竟，在如此猛烈的宣传攻势下，从开发者到客户没有谁能充耳不闻。但是，现实中的SOA 真的是那么美好么？个中奥秘，恐怕只有实践者才能体会得到。由于面对过多的技术细节，缺少清晰的编程模型，加上部署环境复杂多变，使得SOA 项目危机重重。而这，正是SCA/SDO 规范大显身手之处。

由IBM、BEA 等业界巨头共同开发制定的SCA/SDO 规范，是近年来影响最大的SOA 规范。SCA 于2005 年面世，旨在为服务网络的构建、装配和部署定义一个简单、基于服务的模型。SDO则早在2003 年就已经存在，它要解决的问题是为SOA 环境下，异构数据的访问提供一个统一简单的方式。为了促进规范的制定、开发和推广，这些厂商成立了OSOA（Open Service OrientedArchitecture）组织。目前OSOA 组织的厂商有18 家，旨在为SOA 起草一系列的规范，并以免版税的许可方式提供给业界使用，值得一提的是国内厂商普元也是该组织的成员之一，这也是该组织唯一的国内厂商。目前OSOA 下只有两个项目：SCA 和SDO。但是OSOA 毕竟不是标准组织，而且有强烈的厂商背景。为了进一步促进SCA/SDO 的推广和采纳，2007 年3 月， OSOA联盟宣布了SCA 和SDO 规范中关键部分的完成，并发布了SCA 1.0 和SDO 2.1 的时候，将其正式提交给OASIS。同年9 月，SCA/SDO 正式成为OASIS 下的标准，同时成立OpenSOA（OpeService Oriented Architecture）工作组负责标准化。

与WS-* 等SOA 标准规范最大的不同点在于，创建SCA/SDO 并非为了解决SOA 领域中的某一技术问题。它更多地偏向于创建一个明确的SOA 编程和装配模型，帮助SOA 实实在在地落地。与组件技术相结合，为开发者提供一个简单的SOA 编程运行时；同时提供一个装配模型，将一些需要在部署时才确定的绑定协议、策略等信息推迟。这些都使得开发者在开发时无需面对具体的技术细节，而将更多的精力投入到业务问题的解决之中。这无疑大大地提高了SOA 开发实施的效率。

SCA 和SDO 均可以独当一面，并非一定要联合使用，但联合使用有助于将两者的优势结合。联合使用时，SCA 对应服务网络结构，其每个节点由具体的业务组件组成；而SDO 则对应于在服务网络上各个节点间传递的业务数据。它们之间的关系如图19-5 所示：

目前，基于SCA 的产品不少，但是开源的可选择的并不多。在Java 领域，主要是ApacheTuscany、Codehaus Fabric3、Eclipse STP。其中，Tuscany 是第一个实现SCA 1.0 和SDO 2.1规范的开源软件，它注重提供一个SOA 的基础设施，项目本身并不提供SOA 开发和管理方面的IDE 插件。据说Fabric3 项目本身是Tuscany 项目内讧的结果，这次的内讧导致了Bea 的开发者全部撤出Tuscany，而成立了Fabric3。目前该项目的主导是Bea，目前还没有1.0 版本的发布。Eclipse STP，它的目的是为SOA 软件的设计、配置、装配、部署、监视和管理提供支持，它利用SCA 作为其模型。目前项目还在Eclipse 的孵化器中。从了解SCA/SDO 本身来说，Tuscany 显然是一个最佳的选择。

参考资料

网站类：

1.OSOA的官方网站：http://www.osoa.org/
2.IBM DeveloperWors中文站 SOA与Web服务专区：http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/webservices/
3.BEA dev2dev中文站点：http://dev2dev.bea.com.cn
4.Apache Tuscany官方站点：http://incubator.apache.org/tuscany/
5.Eclipse plugin的更新站点：http://people.apache.org/~jsdelfino/tuscany/tools/updatesite/
6.构客网：http://gocom.primeton.com/

该网站是OSOA 组织成员，国内厂商普元创办的SOA 和面向构件社区。从该网站可获得不少关
于SCA/SDO，以及Tuscany 的相关讨论。

书籍类：

1.《Understanding SOA with Web Services中文版》
译者：徐涵 出版社：电子工业出版社 出版时间：2006年 ISBN：7121028018

2.《SOA原理、方法、实践》
作者：毛新生等 出版社：电子工业出版社 出版时间：2007年 ISBN：9787121042645

文章类：

1.SCA入门的绝佳材料：http://www.davidchappell.com/articles/Introducing_SCA.pdf
2.SOA编程模型：http://www.infoq.com/cn/articles/SOA-programming-models
3.SDO介绍

第一部分：http://java.sys-con.com/read/313547.htm
第二部分：http://java.sys-con.com/read/358059.htm

快速上手教程

本节就Tuscany 的3 个子项目分别给出相关的入门介绍，为读者在今后的使用和研究铺平道路。所需环境如下：

1.Java：JDK 1.5.X
2.如果用Ant：1.7.0
3.如果用Maven：2.0.6

Tuscany 的安装非常简单，从官方网站下载解压即可。

Tuscany SCA

基本概念

基础

组件（Component），组件是SCA中最基本的功能单元，可以类比于Java中的类。需要注意的是，由于SCA语言中立的特性，SCA组件可能是Java代码，也可能是C++代码，甚至是BPEL描述语言。

组合（Composite），组合是一个逻辑概念，类似功能模块。它可以包含多个组件，也可以包含多个组合。在物理上组合并没有对应物，它可能是单机单进程的，也可能是多机多进程的。组成组合的组件可以是由单个技术实现的，也可以是多个不同技术实现的。在SCA中，组合使用SCDL（服务组件定义语言）来定义，保存到.composite文件中。域（Domain），域代表了一个完整的配置运行时，它可包含多个组合。单个域定义了所有SCA机制的可视化边境，如在同一个域内，可以使用域特定的通信机制。在域外则使用如Web服务等互操作机制与其他客户端进行通信。

组件相关概念

服务，代表组件对外提供的功能。

引用，代表组件对外界的依赖。
属性，代表组件的配置信息。

绑定，定义组件与外界的通信机制（一般就是通信协议），当这发生在同一域中时，可以不显式指定。

组合相关概念

连线（Wire），代表组合内组件间的依赖关系。

提升（Promotion），组合暴露其包含组件的服务或引用的过程。

策略，对应QoS方面的设定，如安全、可靠性、事务等。

开发方法

SCA 的开发方法非常简单，一句话即可概括：先实现，再装配。在此，通过实现一个简单的组合来说明使用Tuscany SCA 的过程。在这个组合中包含有两个组件——GreetingService 和IsWhoService，前者调用后者，并打印出相应的信息。整个实现步骤非常简单：

定义和实现GreetingServic

public interface GreetingService {
String greeting();
}
……
import org.osoa.sca.annotations.Reference;
public class GreetingServiceImpl implements GreetingService {
private IsWhoService isWho;
@Reference //定义引用
public void setIsWho(IsWhoService isWho){
this.isWho= isWho;
}
public String greeting() {
return "Hello "+ isWho.who();
}
}

 public interface IsWhoService {
String who();
}
……
public class IsWhoServiceImpl implements IsWhoService {
public String who() {
return "SCA";
}
}

http://www.osoa.org/xmlns/sca/1.0" name="Greeting">

import org.apache.tuscany.sca.host.embedded.SCADomain;
……
SCADomain scaDomain= SCADomain.newInstance("hellocomposite.composite");
GreetingService greeting= scaDomain.getService(GreetingService.class,
"GreetingComponent");
System.out.println(greeting.greeting());

从整个步骤来看，它与Spring 的开发方式极其相似。其中，在代码中使用@Reference 来定义引用；在.composite 文件中，使用implementation.java 指明组件的实现是Java，使用 定义组件间的引用关系。组件间的依赖关系采用依赖注入的方式由SCADomain 对象完成，从这个角度来看，SCADomain 与Spring 的BeanFactory 非常类似。

3.相关建议

这个例子毕竟只能用来演示Tuscany SCA 的使用方式，对于实际的开发应用作用却十分有限。为了能在实际的生产环境中使用它，有几点建议可以参考：

以David Chappell的《Introducing SCA》为入门材料（下载地址见上述的参考资料）。

SCA目前的资料并不多，它的白皮书是难得的学习材料，而且官方网站也提供了一些教程和文章的链接。

学习例子代码。Tuscany的文档虽少，但是例子代码却相当丰富。但是全部把例子代码都看一遍显然是不合适的。有些例子代码可以在实际需要时再看不迟。阅读例子以相应涉及的知识点为优先考虑的因素。

参与论坛，多与同行进行交流，共同学习，共同成长。

Tuscany SDO

基本概念

DataObject，它包含实际数据。其中的数据可能是一些原始类型的数据，如int；也有可能是指向其他DataObject的引用。DataObject还有指向它的元数据的引用。DataGraph，它是一个多根的DataObject集合，会记录所有数据的变化，包括DataObject的CRUD。

元数据，记录DataObject的数据类型、约束和关系等信息。数据访问服务（DAS），负责由数据源产生DataGraph，并将DataGraph的变化应用到数据源中。

另外需要注意的一点就是，SDO 是一个脱机的数据集合，这是它与JDBC 的结果集最大的区别。SDO 这4 个基本组件之间的协作关系如图19-6 所示：

2.开发方法

SDO 提供了静态和动态两种编程模型。在静态模型中，不需要使用太多的SDO API，而是使用相应的工具，根据定义好的数据模型（一般保存在xsd 文件中）直接产生强类型结构，然后如普通对象一样使用它就行了。动态模型则相反，它不会产生一个强类型结构，而是根据数据模型在程序运行时动态创建DataObject，整个过程会大量使用SDO API。

以下分别给出静态模型和动态模型的例子，这两个例子都使用以下的XSD（name.xsd）：

  xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

静态模型

使用org.apache.tuscany.sdo.generate.XSD2JavaGenerator产生对应的Java对象，书写对应的Ant脚本：

 
"org.apache.tuscany.sdo.generate.XSD2JavaGenerator" fork="true">

  Name name = NameFactory.INSTANCE.createName();
name.setFirst("David");
name.setLast("Haney");

其中，XSD2JavaGenerator 的prefix 参数指定xxxFactory 的前缀，此处是“Name”，最终Factory的名字就是NameFactory；产生的Java 对象的名字与XSD 中元素类型的名字是一致的，此处是“Name”。

动态模型

获取类型信息

HelperContext scope = SDOUtil.createHelperContext();
XSDHelper xsdHelper = scope.getXSDHelper();
URL url = getClass().getResource("src/main/resources/name.xsd ");
is = url.openStream();
xsdHelper.define(is, url.toString());

 DataObject name = scope.getDataFactory().create("name.xsd ","Name");
name.setString("first", "David");
name.setString("last", "Haney");

整个过程实际与静态模型一致，只不过一种是以强类型的方式产生再直接使用，另一种是在内存中创建再使用。两种方式各有优缺点：前者的耦合性高，但是简单易于使用，且可利用实现环境的编译器在运行前发现语法错误；后者的耦合性低，但是使用相对麻烦，而且数据类型的错误要在运行时才能发现。

3.相关建议

通过例子了解API的使用，Tuscany SDO的例子给出了低、中、高三级的使用例子。但这都是动态模型的例子，对于静态模型的一个例子可以参考Tuscany SCA的helloworld-wssdo。

着重了解它的应用场景。虽然在小场景中它的使用方式与JDBC之类的数据方开发包非常类似，但是如何在一个异构的环境中去使用它，是一个需要考虑的大问题。Tuscany DAS

1.基本概念

与Tuscany SCA/SDO不同，Tuscany DAS并没有对应的规范，它只提供了对访问关系数据库的支持。它的最大特点就是使用Command模式，关于该模式的介绍请参考GOF的《设计模式》。

2.开发方法

Tuscany DAS的使用步骤分为两步
：
在配置文件中定义连接、Command名字、表的信息和它们之间的关系等信息；

由配置文件创建一个DAS对象，然后由DAS创建相应的Command对象去使用。
具体过程请参见Tuscany DAS自带的例子。

版本信息

Tuscany 项目由3 个子项目组成，当前每个项目中涉及语言实现和版本号如下：

关于当前版本的功能特点，在上述文字中已有交待，在此就不再赘述。至于未来的走向，在新版本发布后不久，项目的主要开发人员Jean-Sebastien Delfino 曾在邮件列表中征求过大家的意见。这些邮件的内容最后形成了Tuscany SCAJava 的路线图讨论稿，该讨论稿（http://cwiki.apache.org/confluence/display/TUSCANYWIKI/Roadmap+Discussion） 保存在Tuscany 的Wiki中。其中对开发者来说，最关心的莫过于开发工具和文档。幸运的是，在该讨论稿中已经非常明确地提出，要改进对基于Eclipse 的工具的支持，以及网站的文档。

社区视角

SCA 和SDO 中的概念和模型并不是新鲜的面孔，它们也借鉴了许多已经在业界成功应用的经验和成果。如SCA 的编程模型和装配模型，对于熟悉Spring 的开发者来说并不陌生。其中的依赖注入、标注、分离关注点和声明式的配置方式，早已在Spring 中广泛使用。而SDO 本身，其实也就是一种DTO（数据传输对象）的应用并且它的离线结果集、元数据、数据变更记录等概念，也可在.Net 的ADO.Net 中的DataSet 中找到相应的影子。此外，DAS 应用了Command 模式，而这也与Ado.Net 的数据访问方式不谋而合。

SCA 和SDO 并非是一种彻底的革命，而是技术发展道路上的一次演变。这样降低了失败的风险，方便其推广和被接受。而且需要注意的是，SCA 和SDO 并不是替代现有的SOA 相关规范和标准。它的目的是提供一个编程和装配模型，以方便地使用它们。因此，与现有的标准规范之间的关系更多的是一种互补，而非竞争关系。2007 年9 月，SCA 和SDO 最终成为OASIS 下的标准，并成立了OpenCSA（开放组合服务架构）工作组负责它们的标准化。这一事件无疑为SCA 和SDO的推广使用起到了推波助澜的作用。

业界对于Tuscany 的评价基本是正面的，而且作为SCA/SDO 的牵头人之一的IBM 已经准备将Tuscany 融入其WebSphere 产品线中。研究和使用作为SCA/SDO 参考实现的Tuscany，对于了解规范的意义重大。但是，在使用之前尚需了解潜在的风险：

1.社区尚未有大规模应用的经验，这意味着遇到新问题的几率非常大。此时，应多求助于它的邮件列表；

2.Tuscany官方网站上的资料和文档非常有限，在其他地方要找到相关的文档和资料也非易事；

3.SCA虽然简化了开发人员的编程任务，但是对于装配来说，相关的标准规范仍需了解。而这些内容涉及广泛，有一定的学习难度；

4.由于规范正处于标准化的进程中，API变化频繁是件常事，因此要有心理准备。

作者介绍

胡键，2000 年硕士毕业后从事软件开发工作，在实际的项目中长期担任项目经理和技术经理。关心软件技术和相关工具的动态，将其中相对成熟的技术和工具应用到实际的项目之中。已在IBM developerWorks中国网站发表数篇文章。目前醉心于服务器端软件的设计和开发，并致力于研究SOA 方面的规范、技术和工具。